汽车仪表盘的逆向设计论文129092.docx

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1、汽车仪表盘的逆向设计摘 要汽车仪表盘盘不仅能反反映汽车的的造型风格格，而且还还是汽车上上重要的信信息显示窗窗口，能集集中、直观观、即时、准准确地提供供汽车在行行驶过程中中的各种动动态状况，让让驾驶人员员可以通过过汽车仪表表不断反馈馈的信息，对对汽车进行行适时有效效的控制：汽车仪表表是驾驶人人员与汽车车进行信息息交流和互互动的重要要界面。人们对美好好事物的追追求，使得得现代仪表表盘造型逐步步注重美感感。因此设设计出线条条优美，曲曲面平滑，极极富动感，由自由曲曲面拼接而而成的仪表表盘成为了了仪表盘发发展的必然然趋势。同时CAAD/CAAE/CAAM技术的的发展与应应用，以及及塑料模具具工艺技术术的

2、改进，新新材料的应应用，这些些都对汽车车仪表盘的的设计提出出了新的要要求。而其中的逆逆向设计，因因能缩短设设计周期降降低设计成成本，在汽汽车仪表盘盘的设计中中得到了越越来越广泛泛的应用。逆逆向设计的的软件中，CCATIAA因其强大大的曲面模模块和逆向向模块，备备受设计者者们的青睐睐。如何更更好的逆向向设计出仪仪表以及更更加规范的的逆向设计计流程，正是设设计者们在在积极探索索研究的课课题。关键词：汽汽车仪表盘盘；信息显显示；发展展趋势； 逆向设计计； CAATIA - I -汽车仪表盘的逆向设计AbstrractCar ddashbboardds, nnot onlyy to rrefleect

3、 the cars stylling, butt alsso impoortannt infoormattion in the car winddow, focuused, intuuitivve, reall-timme, accuuratee deliiveryy of the car in the proccess of mmovinng a vaarietty off dynnamicc condditioons, so tthat drivvers can conttinuee throough the car dashhboarrd feeedbaack, timeely and

4、effeectivve conttrol of the car: thee car dashhboarrd to the drivver aand vehiicle infoormattion commmuniccatioon annd innteraactioon inteerfacce. The purssuit of bettter thinngs, makiing tthe mmoderrn insttrumeent ppanell shappe and gradduallly focuus onn beauuty. Desiign beauutifuul liines, smooot

5、h surfface, verry dyynamiic, sstitcched togeetherr by tthe ffree surfface of the dashhboarrd has becoome tthe inevvitabble ttrendd of deveelopmment of the dashhboarrd. Thee deveelopmment and appllicattion of CAD / CAE / CAM techhnoloogy, as welll as plasstic moldd techhnoloogy imprrovemmentss, thee

6、appllicattion of new mateerialls, whiich aare on the car dashhboarrds, desiign the new requuiremmentss. The reveerse desiign, becaause it ccan shorrten the desiign ccyclee to reduuce ddesiggn costts in the desiign of the car dashhboarrd moree widdely usedd. CAATIA the reveerse desiign of tthe ssoftw

7、ware ,becaause of its stroong surfface moduule and reveerse moduules, muchh of the desiignerrs off all agess. Howw to bettter the reveerse desiign of the insttrumeent, as welll as moree staandarrdizeed reveerse desiign floww, is the desiignerrs to aactivvely expllore the reseearchh toppic.Keywwordss

8、: caar daashbooard; infformaationn dissplayy; trrendss; reeversse deesignn; CAATIA- IV -目 录摘 要IAbstrractII1绪论- 1 -1.1塑料料件成型工工艺- 1 -1.1.11 塑料件件的结构设设计- 1 -1.1.22塑料件成成型方法- 3 -1.2逆向向工程的发发展概述- 5 -1.3 逆向设计计软件CAATIA- 7 -1.3.11 CAATIA软软件的简介介- 7 -1.3.22 CAATIA的的逆向设计计模块- 8 -1.4本论论文研究目目的和工作作内容- 9 -2 汽车仪仪表盘概述述-

9、 100 -2.1 汽车仪表表盘简介- 100 -2.1.11汽车仪表表盘定义- 100 -2.1.22 汽车仪仪表盘各符符号的含义义- 100 -2.2汽车车的组合仪仪表及工作作原理- 133 -2.3汽车车仪表盘的的计流程- 144 -2.3.11风格造型型- 144 -2.3.22结构及特特征设计- 166 -2.3.33 零件详详细设计- 166 -2.3.44装配设计计- 177 -2.3.5仪表板板总成开发发流程图- 177 -2.4 汽车仪表表盘的发展展趋势- 188 -3 汽车仪仪表盘的逆逆向设计- 200 -3.1 点云的采采集- 200 -3.2 点点云的前期期处理及三三角

10、化- 211 -3.3 逆逆向建模- 233 -3.3.1 逆向各曲曲面- 233 -3.3.22 带参倒角角- 277 -3.3.33 实体加加厚- 299 -4 设计数数模的审查查确定- 311 -4.1 数数模的审查查- 311 -4.2 数数模的确定定- 344 -结 论论- 355 -参 考 文文 献- 366 -致 谢- 377 -汽车仪表盘的逆向设计1绪论 本本论文旨在在研究逆向向设计仪表表盘，而设设计不单是是简单的建建模，更需需要考虑工工艺要求、性性能要求，讲讲就设计原原理和设计计方法。因因此本章有有必要介绍绍一下塑料料模具的工工艺，设计计汽车仪表表盘的方法法以及逆向向软件，为

11、为后面章节节的逆向设设计汽车仪仪表盘提供供理论依据据和技术支支持。1.1塑料料件成型工艺艺1.1.11 塑料件件的结构设设计 （1） 胶胶厚（胶位位）：塑胶胶产品的胶胶厚（整体体外壳）通通常在0.80-33.00左左右，太厚厚容易缩水水和产生汽汽泡，太薄薄难走满胶胶，大型的的产品胶厚厚取厚一点点，小的产产品取薄一一点，一般般产品取11.0-22.0为多多。而且胶胶位要尽可可能的均匀匀，在不得得已的情况况下，局部部地方可适适当的厚一一点或薄一一点，但需需渐变不可可突变，要要以不缩水水和能走满满胶为原则则，一般塑塑料胶厚小小于0.33时就很难难走胶，但但软胶类和和橡胶在00.2-00.3的胶胶厚时

12、也能能走满胶。 （2） 加强筋（骨位）：塑胶产品大部分都有加强筋，因加强筋在不增加产品整体胶厚的情况下可以大大增加其整体强度，对大型和受力的产品尤其有用，同时还能防止产品变形。加强筋的厚度通常取整体胶厚的0.5-0.7倍，如大于0.7倍则容易缩水。加强筋的高度较大时则要做0.5-1的斜度（因其出模阻力大），高度较矮时可以不做斜度。 （3） 脱模斜度：塑料产品都要做脱模斜度，但高度较浅的（如一块平板）和有特殊要求的除外（但当侧壁较大而又没出模斜度时需做行位）。出模斜度通常为1-5度，常取2度左右，具体要根据产品大小、高度、形状而定，以能顺利脱模和不影响使用功能为原则。产品前模的斜度通常要比后模的

13、斜度大0.5度为宜，以便产品开模事时能留在后模。通常枕位、插穿、碰穿等地方均需做斜度，其上下断差（即大端尺寸与小端尺寸之差）单边要大于0.1以上。 （4） 圆角（R角）：塑胶产品除特殊要求指定要锐边的地方外，在棱边处通常都要做圆角，以便减小应力集中、利于塑胶的流动和容易脱模。最小R通常大于0.3，因太小的R模具上很难做到。 （5） 孔:从利于模具加工方面的角度考虑，孔最好做成形状规则简单的圆孔，尽可能不要做成复杂的异型孔，孔径不宜太小，孔深与孔径比不宜太大，因细而长的模具型心容易断、变形。孔与产品外边缘的距离最好要大于1.5倍孔径，孔与孔之间的距离最好要大于2倍的孔径，以便产品有必要的强度。与

14、模具开模方向平行的孔在模具上通常上是用型心（可镶、可延伸留）或碰穿、插穿成型，与模具开模方向不平行的孔通常要做行位或斜顶，在不影响产品使用和装配的前提下，产品侧壁的孔在可能的情况下也应尽量做成能用碰穿、插穿成型的孔。 （6） 凸台（BOSS）：凸台通常用于两个塑胶产品的轴孔形式的配合，或自攻螺丝的装配。当BOSS不是很高而在模具上又是用司筒顶出时，其可不用做斜度。当BOSS很高时，通常在其外侧加做十字肋（筋），该十字肋通常要做1-2度的斜度，BOSS看情况也要做斜度。当BOSS和柱子（或另一BOSS）配合时，其配合间隙通常取单边0.05-0.10的装配间隙，以便适合各BOSS加工时产生的位置误

15、差。当 BOSS用于自攻螺丝的装配时，其内孔要比自攻螺丝的螺径单边小0.1-0.2，以便螺钉能锁紧。如用M3.0的自攻螺丝装配时，BOSS的内孔通常做 2.60-2.80。 （7） 嵌嵌件：把已已经存在的的金属件或或塑胶件放放在模具内内再次成型型时，该已已经存在的的部件叫嵌嵌件。当塑塑胶产品设设计有嵌件件时，要考考虑嵌件在在模具内必必须能完全全、准确、可可靠的定位位，还要考考虑嵌件必必须与成型型部分连接接牢固，当当包胶太薄薄时则不容容易牢固。还还要考虑不不能漏胶。 （8） 产品表面纹面：塑料产品的表面可以是光滑面（模具表面省光）、火花纹（模具型腔用铜工放电加工形成）、各种图案的蚀纹面（晒纹面）

16、和雕刻面。当纹面的深度深、数量多时，其出模阻力大，要相应的加大脱模斜度。 （9） 文字：塑料产品表面的文字可以是凸字也可以是凹字，凸字在模具上做相应的凹腔容易做到，凹字在模具上要做凸型心较困难。 （10）螺纹：塑胶件上的螺纹通常精度都不很高，还需做专门的脱螺纹机构，对于精度要求不高的可把其结构简化成可强行脱模的结构。 （11) 支撑面：塑胶产品通常不用整个面做支撑面，而是单独做凸台、凸点、筋做支撑。因塑胶产品很难做到整个较大的绝对平面，其容易变形翘曲。(12) 塑胶产品品的装配形形式： 超声线接接合装配法法，其特点点是模具上上容易做到到，但装配配工序中需需专门的超超声机器，成成本增大，且且不能

17、拆卸卸。超声线线的横截面面通常做成成0.300宽0.33高的三角角形，在长长度方向以以 5-100MM的长长度间断22MM； 自攻螺丝丝装配法, 其特点点是模具上上容易做到到，但增加加装配工序序，成本增增大，拆卸卸麻烦； 卡钩扣位装配配法，其特特点是模具具加工较复复杂，但装装配方便，且且可反复拆拆卸，多次次使用。卡卡钩的形式式有多种，要要避免卡钩钩处局部胶胶位太厚，还要考虑虑卡钩处模模具做模方方便。卡钩钩要做到配配合松紧合合适，装拆拆方便，其其配合面为为贴合，其其他面适当当留间隙。 BOSSS轴孔孔形式的装装配法，其其特点是模模具加工方方便，装配配容易，拆拆卸方便，但但其缺点是是装配不是是很牢

18、固。 (13) 齿口：两个塑胶产品的配合接触面处通常做齿口，齿口的深度通常在0.8-2.5左右，其侧面留0.1左右的间隙，深度深时做斜度1-5度，常取 2度，深度浅时可不作斜度。齿口的上下配合面通常为贴合（即0间隙）。 (14) 美观线：两个塑胶产品的配合面处通常做美观线，美观线的宽度常取 0.2-1.0，视产品的整体大小而定。 (15) 塑胶产品的表面处理方法：常用的有喷油、丝印、烫金、印刷、电镀、雕刻、蚀纹、抛光、加颜色等。 (16) 常用到的金属材料有：不锈钢、铜合金（黄铜、青铜、磷铜、红铜）、弹簧钢、弹簧、铝合金、锌合金。(17) 金属材料料常用的防防锈方法：电镀、涂涂防锈油、喷喷防锈

19、漆。1.1.22塑料件成型型方法（1）压缩缩模塑。压压缩模塑又又称模压，是是模塑料在在闭合模腔腔内借助加加压(一般般尚须加热热)的成型型方法。通通常，压缩缩模塑适用用于热固性性塑料，如如酚醛塑料料、氨基塑塑料、不饱饱和聚酯塑塑料等缩模模塑由预压压、预热和和模压三个个过程组成成： 预压压 为改善善制品质量量和提高模模塑效率等等，将粉料料或纤维状状模塑料预预先压成一一定形状的的操作。 预预热 为改改善模塑料料的加工性能和和缩短成型型周期等，把把模塑料在在成型前先先行加热的的操作。模模压 在模模具内加入入所需量的的塑料，闭闭模、排气气，在模塑塑温度和压压力下保持持一段时间间，然后脱脱模清模的的操作。

20、压压缩模塑用用的主要设设备是压机机和塑模。压压机用得最最多的是自自给式液压压机，吨位位从几十吨吨至几百吨吨不等。有有下压式压压机和上压压式压机。用用于压缩模模塑的模具具称为压制制模具，分分为三类；溢料式模模具、半溢溢料式模具具不溢式模模具。压缩缩模塑的主主要优点是是可模压较较大平面的的制品和能能大量生产产，其缺点点是生产周周期长，效效率低。 （2） 层压成型。用或不用粘结剂，借加热、加压把相同或不相同材料的两层或多层结合为整体的方法。层压成型常用层压机操作，这种压机的动压板和定压板之间装有多层可浮动热压板。层压成型常常用的增强强材料有棉棉布、玻璃璃布、纸张张、石棉布布等，树脂脂有酚醛、环环氧、

21、不饱饱和聚酯以以及某些热热塑性树脂脂。（3）冷压压模塑。冷冷压模塑又又叫冷压烧烧结成型，和和普通压缩缩模塑的不不同点是在在常温下使使物料加压压模塑。脱脱模后的模模塑品可再再行加热或或借助化学学作用使其其固化。该该法多用于于聚四氟乙乙烯的成型型，也用于于某些耐高高温塑料(如聚酰亚亚胺等)。一一般工艺过过程为制坯坯-烧结-冷却三个个步骤。（4） 传传递模塑。传传递模塑是是热固性塑塑料的一种种成型方式式，模塑时时先将模塑塑料在加热热室加热软软化，然后后压入巳被被加热的模模腔内固化化成型。传传递模塑按按设备不同同有工种形形式： 活板式式； 罐式； 柱塞式式。 传递模模塑对塑料料的要求是是：在未达达到固

22、化温温度前，塑塑料应具有有较大的流流动性，达达到固化温温度后，又又须具有较较快的固化化速率。能能符合这种种要求的有有酚醛、三三聚氰胺甲甲醛和环氧氧树脂等。传递模塑具具有以下优优点： 制品废废边少，可可减少后加加工量； 能模塑塑带有精细细或易碎嵌嵌件和穿孔孔的制品，并并且能保持持嵌件和孔孔眼位置的的正确； 制品性性能均匀，尺尺寸准确，质质量高； 模具的的磨损较小小。缺点是是： 模具的的制造成本本较压缩模模高； 塑料损损耗大； 纤维增增强塑料因因纤维定向向而产生各各向异性； 围绕在在嵌件四周周的塑料，有有时会因熔熔按不牢而而使制品的的强度降低低（5） 低低压成型。使使用成型压压力等于或或低于1.4

23、兆帕的的摸压或层层压方法。低压成型型方法用于于制造增强强塑料制品品。增强材材料如玻璃璃纤维、纺纺织物、石石棉、纸、碳碳纤维等。常常用的树脂脂绝大多数数是热固性性的，如酚酚醛、环氧氧、氨基、不不饱和聚酯酯、有机硅硅等树脂。 低压成型包括袋压法、喷射法。 (1) 袋压成型型。借助弹弹性袋(或或其它弹性性隔膜)接接受流体压压力而使介介于刚性模模和弹性袋袋之间的增增强塑料均均匀受压而而成为制件件的一种方方法。按造造成流体压压力的方法法不同，一一般可分为为加压袋成成型、真空空袋压成型型和热压釜釜成型等。 (2) 喷射成型。成型增强塑料制品时，用喷枪将短切纤维和树脂等同时喷在模具上积层并固化为制品的方法。

24、（6）挤出出成型。挤挤出成型也也称挤压模模塑或挤塑塑，它是在在挤出机中中通过加热热、加压而而使物料以以流动状态态连续通过过口模成型型的方法。挤挤出法主要要用于热塑塑性塑料的的成型，也也可用于某某些热固性性塑料。挤挤出的制品品都是连续续的型材，如如管、棒、丝丝、板、薄薄膜、电线线电缆包覆覆层等。此此外，还可可用于塑料料的混合、塑塑化造粒、着着色、掺合合等。 挤出出成型机由由挤出装置置、传动机机构和加热热、冷却系系统等主要要部分组成成。挤出机机有螺杆式式(单螺杆杆和多螺杆杆)和柱塞塞式两种类类型。前者者的挤出工工艺是连续续式，后者者是间歇式式。 单螺螺杆挤出机机的基本结结构主要包包括传动装装置、加

25、料料装置、料料筒、螺杆杆、机头和和口模等部部分。挤出出机的辅助助设备有物物料的前处处理设备(如物料输输送与干燥燥)、挤出出物处理设设备(定型型、冷却、牵牵引、切料料或辊卷)和生产条条件控制设设备等三大大类。 （77） 挤拉成成型。挤拉拉成型是热热固性纤维维增强塑料料的成型方方法之一。用用于生产断断面形状固固定不变，长长度不受限限制的型材材。成型工工艺是将浸浸渍树脂胶胶液的连续续纤维经加加热模拉出出，然后再再通过加热热室使树脂脂进一步固固化而制备备具有单向向高强度连连续增强塑塑料型材。通常用于挤拉成型的树脂有不饱和聚酯、环氧和有机硅三种。其中不饱和聚酯树脂用得最多。挤拉成型机通常由纤维排布装置、

26、树脂槽、预成型装置、口模及加热装置、牵引装置和切割设备等组成。1.2逆向向工程的发发展概述（1） 逆逆向工程技技术定义逆向工程也也称反求法法、反求工工程。逆向向工程技术术与传统的的产品正向向设计方法法不同。它它是根据已已存在的产产品或零件件原型构造造产品或零零件的工程程设计模型型，在此基基础上对已已有产品进进行CADD重建，在在根据需求求进行设计计和改进，是是对已有产产品设计的的再设计和和改进。逆逆向工程的的主要任务务是将原始始物理模型型转化为工工程设计概概念或产品品数字化模模型。实物物或样件三维测量量数据三维产品品数模产品的一一体化开发发。设计中中充分利用用CADCCAECCAM技术术对已有

27、的的产品进行行设计服务务。 （2） 逆向工程程测量系统统根据测量时时测量头是是否和零件件接触，可可按其测量量方式分两两大类。 接触式式测量：故故名思议，测测量时测量量针头测量量时和零件件接触取得得数据。根根据使用的的测头不同同。又可分分为触发式式和连续式式。接触式式应用最为为广泛的是是三坐标测测量机。它它是20世世纪6o年年代发展来来的新型高高效精密测测量仪器，是是有很强柔柔性的大型型测量设备备。 非接触触式测量：根据测量量原理的不不同，可分分为三角形形法、激光光干涉法、激激光衍射法法、结构光光法、计算算机视觉法法、超声波波法和层析析法、CTT测量法、MMRI测量量法等。（3） 逆逆向工程技技

28、术流程数据采集集：逆向工工程是以一一个物理零零件或模型型作为开始始，进而决决定下游工工程。通常常采用三坐坐标测量机机、激光三三维扫描、结结构光测量量等装置来来获取样件件的三维数数据点。 数据处处理：包括括点云处理理、曲线处处理、曲面面处理、误误差分析点处理过过程：主要要包括多视视点云的拼拼合、点云云过滤、数数据精简和和点云分块块等。 曲线处处理过程：根据所要要创建的曲曲线类型，曲曲线可以设设计得与点点的片段相相同，让曲曲线更光滑滑；也可由由已存在的的点创建出出曲面；检检查和修改改曲线，检检查曲线与与点或其它它曲线的精精确度、平平滑度与连连续的相关关性在进行行设计修改改。 曲面处处理过程：根据所

29、要要创建的曲曲面类型，可可以选择创创建的曲面面以精确为为主或以光光滑为主，或或两者居中中；也可由由点云或曲曲线创建曲曲面；检查查和修改曲曲面，检查查曲丽与点点或其它曲曲面或特征征的精确度度、平滑度度与连续的的相关性再再进行设计计修改。 误差分分析：被测测物对机构构引起的综综合轨迹误误差、逆向向工程设计计所依据的的数据值存存在的测量量误差、设设计中的被被测物存在在的加工误误差、设计计)中的曲曲线拟合存存在的拟合合差等方面面的综合分分析。（4）逆向向工程技术术的常用软软件目前，比较较著名的逆逆向工程软软件如下：1:Imaagewaare(美美国EDSS公司)，广广泛应用于于汽车、航航空、航天天、家

30、电、模模具。具有有强大的点点云处理和和NURBBS曲面重重构功能。22:Geoomagiic(美国国Rainndropps公司)，主要用用于玩具、工工艺品等领领域。具有有丰富的数数据处理手手段，可以以根据测量量数据快速速构造出多多张连续的的曲面模33:CoppyCADD (英国国DELCCAM公司司系列产品品)，主要要处理测量量数据的曲曲面造型。DDELCAAM的产品品涵盖了从从设计到制制造、检测测的全过程程。4:RRapiddFormm (韩国国INUSS公司开发发)逆向工工程软件，主主要用于处处理测量、扫扫描数据的的曲面建模模以及基于于CT数据据的医疗图图像建模。还还可完成艺艺术品的测测量

31、建模以以及高级图图形生成。以以上介绍的的是常见逆逆向工程软软件 均是是国外的。国国内在逆向向工程软件件方面的研研究主要要集中在高高等学校(如西安交交通大学JJDRE、浙浙江大学RRESOFTT、西北工工业大学NNPUSRRMS)，但但是由于系系统稳定性性、可操作作性等原因因，这些研研究性软件件还没具备备与国外商商业化软件件竞争的条条件。 逆向工工程技术的的应用领域域模具设计计制造方面面：现代制制造的大量量模具都是是由三维曲曲面构成，常常常需要通通过多次反反复修改原原始的模具具型面，已已得到所需需的模具。然然而曲面的的改变却未未反应在原原始的CAAD模具上上，只要借借助逆向工工程的反求求功能，可

32、可以时时的的修正在制制造过程中中变更过的的设计模型型，从而得得到新的完完整的CAAD模型。 用于难难于用基本本几何元素素来表达与与定义的复复杂曲面：如流线型型的产品、工工艺品以及及不规则的的线条组成成的构件等等，在精度度、完整度度等方面都都很难以保保证，利用用逆向工程程则可以加加快设计速速度并达到到很好的精精度。 没有图图纸或者图图纸不全，没没有CADD模型不能能生产情况况下：采用用零件原件件利用逆向向工程进行行点云测量量，在形成成零件设计计图纸和三三维CADD模型。并并以此为依依据利用CCAM软件件生成数控控NC代码码，复制生生产一个相相同的零件件 设计的的零件要通通过实验验验证的：首首先在

33、实体体模型的基基础上缩小小比例经过过各种实验验性能测试试，逐步修修改实体模模型。最终终的实验模模型借助逆逆向工程就就可以将其其转化为三三维CADD模型。快速检验验零件制造造精度：通通过逆向工工程三维扫扫描技术建建立零件模模型和设计计者设计的的CAD模模型比较。可以检测零件的制造精度。找出设计的不足，使产品不断完善。在以上几个个领域，逆逆向工程都都不可缺少。其中复复杂曲面产产品的研发发设计的发发展最为突突出。现在在依托高精精度三维数数字扫描系系统的逆向向工程，结结合CADDCAMMCAPPPRPP(快速成成型1是当当前产品设设计研发的的全新技术术之一。涵涵盖的产业业有：汽车车摩托业、电电子通讯业

34、业、玩具业业、模具业业、家电业业、运动器器材业、五五金业等。制制造的产品品有：汽车车模具外盖盖件、手机机外壳、电电器外型、耳耳机、玩具具、文化用用品等。这这些逆向工工程技术都都大大的节节省了产品品开发的时时间和成本本。1.3 逆向设计计软件CAATIA1.3.11 CATIIA软件的简介CATIAA是法国Daassauult SSysteem公司旗旗下的CAAD/CAAE/CAAM一体化化软件，DDassaault Systtem 成成立于19981年，CCATIAA是英文 Compputerr Aidded Tri-Dimeensioonal Inteerfacce Apppliccatio

35、on 的缩缩写。 在70年年代 Dasssaut Aviaationn 成为了第一个用用户，Daassauult Avviatiion 是是世界著名名的航空航航天企业，其其产品以幻幻影20000和阵风风战斗机最最为著名。 从19882年到19888年，CATTIA 相相继发布了了1版本、2版本、3版本，并并于19993年发布布了功能强强大的4版本，现现在的CAATIA 软件分为为V4版本和和 V5版本两两个系列。V4版本应用于UNIX 平台，V5版本应用于UNIX和Windows 两种平台。 CATIIA如今其其在CADD/CAEE/CAMM以及PDMM领域内的的领导地位位，已得到到世界范围围

36、内的承认认。 其销售利利润从最开开始的一百百万美圆增增长到现在在的近二十十亿美元。雇雇员人数由由20人发展展到2，000多人。居居世界CAAD/CAAE/CAAM领域的的领导地位位，广泛应应用于航空空航天、汽汽车制造、造造船、机械械制造、电电子电器器、消费品品行业，它它的集成解解决方案覆覆盖所有的的产品设计计与制造领领域，其特特有的DMMU电子样样机模块功功能及混合合建模技术术更是推动动着企业竞竞争力和生生产力的提提高。 CATTIA 提提供方便的的解决方案案，迎合所所有工业领领域的大、中中、小型企企业需要。包包括:从大大型的波音音747飞机机、火箭发发动机到化化妆品的包包装盒，几几乎涵盖了了

37、所有的制制造业产品品。在世界界上有超过过13,000的用用户选择了了CATIIA。CATIIA 源于于航空航天天业，但其其强大的功功能以得到到各行业的的认可，在在欧洲汽车车业，已成成为事实上上的标准。CATIA 的著名用户包括波音、克莱斯勒、宝马、奔驰等一大批知名企业。其用户群体在世界制装配，创造了业界的一个奇迹，从而也确定了CATIA 在CAD/CAE/CAM 行业内的领先地位。1.3.22 CAATIA的的逆向设计计模块由于本论文文，主要研研究的是基基于CATTIA的仪仪表盘逆向向设计，这这里有必要要把CATTIA软件的逆逆向功能模模块介绍一一下。CATIAA逆向工程程使用数字字曲面编辑辑

38、器 (Diggitizzed SShape Edditorr, DSSE)、创创成式外形形设计 (Geneeratiive SShape Desiign, GSD)、快速曲曲面重建 (Quiick SSurfaaceReeconsstrucctionn, QSSR)、自自由曲面造造型(Frreesttyle Sheaar, FFSS)等等模块来进进行逆向操操作。DSE模块块可用来处处理点云文文件,该模模块可以对对云进行导导入导出、分分析过滤、网网格铺面、绘绘制交线等等操作。对对于分块扫扫描的大型型零件, DSE的的分割拼接接功能可以以对点云文文件依据对对准球(测测量点云数数据时人为为设置的小小

39、圆点, 作为后续续工作两部部分点云对对齐的基准准)进行拼拼接, 将将各块点云云数据合并并为一个整整体的零件件点云。使使用DSEE模块的最最主要目的的是通过对对零件点云云数据的分分析、处理理,从而获获得点云网网格面特征征交线,这这是正确拟拟合曲面的的基础。QSR模块块可以将 DSE处处理后得到到的点云网网格面特征征交线进一一步转变为为空间曲线线, 使用用曲面拟合合命令, 以点云为为参考、以以空间曲线线为基础拟拟合得到高高质量曲面面。其带有有的曲线分分析工具可可以分析空空间曲线与与点云网格格面特征交交线之间的的误差。GSD和FFSS模块块是使用CCATIAA进行三维维曲面设计计的主要工工作平台,

40、在平台台中可使用用线架和表表面特征快快速建立从从简单到复复杂的任意意形状曲面面,这两个个模块有大大量创建和和编辑曲面面的设计工工具。在逆逆向设计中中,主要是是应用这两两个模块拟拟合和拼接接曲面的功功能, 形形成完整的的结构外形形; 同时时对孔、筋筋、圆弧等等细 节部部分正向重重建。FSSS模块的的曲面分析析功能可用用于 所有有类型的曲曲线、曲面面分析,将将重建的拟拟合曲面与与点 云或或网格面进进行曲面分分析,可以以得到误差差分析图,便于验证证重建曲面面的正确性性。简单外形的的零件一般般采用DSSE及QSSR两个模模块即可完完成曲面的的构建;具具有复杂外外观及有多多孔、多筋筋的复杂零零件,在DD

41、SE及QQSR处理理得到整体体曲面结构构后, 还还需要在GGSD和FFSS等模模块里进行行细部结构构的重建与与修饰,最最后生成的的实体在FFSS模块块里进行曲曲面品质分分析。1.4本论论文研究目目的和工作作内容（1）研究究目的随着人们生生活水平的的提高，购买汽车车的欲望也越来来越大，对对汽车的性性能要求也也越来越高高。因此造造型优美、性性能优秀、高高性价比的的汽车，倍倍受消费者者的青睐。而作为汽车点睛之笔的仪表盘，也正经历着一场新的变革，如何快速的生产出极具动感而又性能稳定的仪表盘对，成为了设计者们研究的课题。以缩短设计周期节约成本为目的的逆向工程技术也更多的应用在仪表盘的设计当中，因此仪表盘

42、规范的逆向设计流程、快速的逆向方法成为了设计者们探索的新目标。本论文旨在研究探索出一种规范的逆向设计仪表盘的流程，以CATIA为逆向软件，并归纳出逆向设计仪表盘的方法技能。（2）工作作内容如下下 分析析当前汽车车仪表盘的的行业、技术、市场、工艺艺、生产等特性特征征，总结出今后后几年内仪仪表盘的发发展趋势。为下面即将进行的汽车仪表盘的逆向设计做出材料信息的准备。以CATTIA为逆逆向软件，具具体的逆向向设计一个个仪表盘，先完成从点云的采集到生成三维数模等一系列工作，再审核整理修改得到最终的设计结果，并且以图片、文字、三维数模等方式记录和展示具体的操作过程。最后归纳整理出可行的逆向设计汽车仪表盘的

43、方法技能。在完成一一个仪表盘盘零件的逆逆向设计的的基础上，结结合当前的的仪表盘的的设计流程程、发展趋趋势等相关关知识，总总结一套可可行规范的汽车车仪表盘的的逆向设计计流程。2 汽车仪仪表盘概述述 2.1 汽车仪表表盘简介2.1.11汽车仪表表盘定义 图2.1仪表表盘汽车仪表盘盘是汽车内内饰件的重重要组成部部分，是各各种仪表、信信号及操作作开关集合合处，是汽汽车的操纵纵控制与显显示的集中中部位，能集中、直直观、即时时、准确地地提供汽车车在行驶过过程中的各各种动态状状况，如行行驶速度、里里程、电系系状况、制制动、压力力、发动机机转速、冷冷却液温度度、油量、方方向指示等等；同时，驾驾驶人员可可以通过

44、汽汽车仪表不不断反馈的的信息，对对汽车进行行适时有效效的控制，使使汽车仪表表成为驾驶驶人员与汽汽车进行信信息交流和和互动的界界面。2.1.22 汽车仪仪表盘各符符号的含义义由于汽车仪仪表盘是驾驾驶员与汽汽车直接进进行信息交交流的界面面和互动的的界面，正正确的认识识汽车仪表表盘上各符符号的特征征含义就显显得特别重重要了，通通过这些符符号或指示示灯，就能能更好的掌掌握汽车当当前的运行行状态，让让驾驶员更更好的操纵纵汽车。其其中的一些些符号还有有提示作用用增加汽车车的安全性性。下面通通过一张表表来讲解汽汽车上各个个符号的含含义，如下下表所示。表2.1汽汽车各指示示灯及含义义（1）指示灯指示灯的含含义

45、安全气囊指指示灯-显示安全全气囊工作作状态的指指示灯，接接通电门后后点亮，约约34秒秒后熄灭，表表示系统正正常，不亮亮或常量表表示系统存存在故障。 车车门状态指指示灯显显示车门是是否完全关关闭的指示示灯，车门门打开或未未能关闭时时，相应的的指示灯亮亮起，提示示车主车门门未关好，车车门关闭后后熄灭。驻车指示灯灯驻车制制动手柄（即即手刹）拉拉起时，此此灯点亮。 手刹被放放下时，该该指示灯自自动熄灭。在在有的车型型上，刹车车液不足时时此灯会亮亮。电瓶指示灯灯-显示示蓄电池工工作状态的的指示灯。接接通电门后后亮起，发发动机启动动后熄灭。如如果不亮或或长亮不灭灭应立即检检查发电机机及电路。刹车盘指示示灯

46、-显显示刹车盘盘片磨损情情况的指示示灯。正常常情况下此此灯熄灭，点点亮时提示示车主应及及时更换故故障或磨损损过渡刹车车片，修复复后熄灭。机油指示灯灯-显示示发动机机机油压力的的指示灯，本本灯亮起时时表示润滑滑系统失去去压力，可可能有渗漏漏，此时需需立即停车车关闭发动动机进行检检查。水温指示灯灯-显示示发动机冷冷却液温度度过高的指指示灯，此此灯点亮报报警时，应应即时停车车并关闭发发动机，待待冷却至正正常温度后后再继续行行驶。燃油指示灯灯-提示示燃油不足足的指示灯灯，该灯亮亮起时，表表示燃油即即将耗尽，一一般从该灯灯亮起到燃燃油耗尽之之前，车辆辆还能行驶驶约50公公里左右。表2.1汽汽车各指示示灯

47、及含义义（2）指示灯 指示灯灯的含义前后雾灯指指示灯-该指示灯灯是用来显显示前后雾雾灯的工作作状况，前前后雾灯接接通时，两两灯点亮，图图中左侧的的是前雾灯灯显示，右右侧为后雾雾灯显示。.转向指示灯灯-转向向灯亮时，相相应的转向向灯按一定定频率闪烁烁。按下双双闪警示灯灯按键时，两两灯同时亮亮起，转向向灯熄灭后后，指示灯灯自动熄灭灭。远光指示灯灯-显示示大灯是否否处于远光光状态，通通常的情况况下该指示示灯为熄灭灭状态。在在远光灯接接通和使用用远光灯瞬瞬间点亮功功能时亮起起。安全带指示示灯-显显示安全带带状态的指指示灯，按按照车型不不同，灯会会亮起数秒秒进行提示示，或者直直到系好安安全带才熄熄灭，有的的车还会有有声音提示示。内循环指示示灯-该该指示灯是是用来显示示车辆空调调系统的工工作状态，平平时为熄灭灭状态。当当打开内循循环按钮，车车辆关闭外外循环时，该该指示灯自自动点亮。